За який період часу пройде заряд 120 Кл через поперечний переріз алюмінієвої дротини завдовжки 80 метрів з площею
За який період часу пройде заряд 120 Кл через поперечний переріз алюмінієвої дротини завдовжки 80 метрів з площею 0,2мм^2, якщо напруга між кінцями дротини становить 5,6 В? Перевести на російську: Какое время потребуется для того, чтобы заряд 120 Кл пройшов через поперечное сечение алюминиевой проволоки длиной 80 метров с площадью 0,2мм^2, если напряжение между концами проволоки составляет 5,6 В?
Elf 49
5,6 В.Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой, связывающей электричный ток, заряд и время:
\[I = \frac{Q}{t}\]
где
\(I\) - электрический ток (Ампер),
\(Q\) - заряд (Кулон),
\(t\) - время (секунды).
Также мы можем использовать формулу для вычисления электрического тока по определению:
\[I = \frac{U}{R}\]
где
\(U\) - напряжение (Вольт),
\(R\) - сопротивление (Ом).
Сопротивление проволоки можно вычислить по формуле:
\[R = \frac{\rho \cdot L}{A}\]
где
\(\rho\) - удельное сопротивление материала проволоки (Ом·м),
\(L\) - длина проволоки (м),
\(A\) - площадь поперечного сечения проволоки (м²).
Теперь у нас есть все формулы, чтобы решить задачу.
1. Вычислим сопротивление проволоки:
\[R = \frac{\rho \cdot L}{A}\]
Удельное сопротивление алюминия составляет примерно \(2,65 \times 10^{-8}\) Ом·м.
Подставляем значения в формулу:
\[R = \frac{2,65 \times 10^{-8} \, \text{Ом·м} \times 80 \, \text{м}}{0,2 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}\]
\[R = 1,06 \times 10^{-6} \, \text{Ом}\]
2. Теперь вычислим электрический ток по формуле:
\[I = \frac{U}{R}\]
Подставляем значения в формулу:
\[I = \frac{5,6 \, \text{В}}{1,06 \times 10^{-6} \, \text{Ом}}\]
\[I = 5,283 \times 10^6 \, \text{А}\]
3. Из формулы связи тока, заряда и времени:
\[I = \frac{Q}{t}\]
Мы хотим найти время, поэтому выразим \(t\) относительно \(I\) и \(Q\):
\[t = \frac{Q}{I}\]
Подставляем значения в формулу:
\[t = \frac{120 \times 10^3 \, \text{Кл}}{5,283 \times 10^6 \, \text{А}}\]
\[t = 0,0227 \, \text{с}\]
Ответ: Для того, чтобы заряд 120 Кл пройшов через поперечное сечение алюминиевой проволоки длиной 80 метров с площадью 0,2 мм² и напряжением 5,6 В, потребуется примерно 0,0227 секунды.